Những mái nhà cỏ - nét độc đáo từ Đan Mạch
Nguyễn Linh
Ứng dụng vật liệu độc đáo
Trong lịch sử, cỏ lươn (zostera marina), đã được con người sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như: Làm thành giấy cao cấp, dệt thành thảm, nhồi cho nệm… Ở Mỹ, nó cũng được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt trong một sản phẩm được gọi là Cabot's Quilt, một loại vật liệu cách nhiệt được ưa thích vào những năm 1893. Vào thời của nó, đó là một điều kỳ diệu hiện đại. Các quảng cáo cho Cabot's Quilt tuyên bố rằng nó sẽ không "hôi" và có khả năng "phá vỡ và hấp thụ sóng âm thanh", chưa nói đến khả năng giữ nhiệt "tốt hơn 40 lớp giấy xây dựng thông thường". Công trình Radio City Music Hall và Trung tâm Rockefeller ở New York cũng được xây dựng với vật liệu cách nhiệt bằng cỏ lươn do chất lượng cách nhiệt và cách âm tuyệt vời cũng như bản chất không bắt lửa của nó. Các ghi chép lịch sử ban đầu chỉ ra rằng ở Hoa Kỳ, cỏ lươn mang lại từ 20 đến 30 đô la một tấn làm vật liệu cách nhiệt và cách âm. Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng một lớp cỏ lươn trải rộng trên mỗi foot vuông có hiệu quả cách nhiệt tốt hơn lớp cách nhiệt bằng sợi thủy tinh. Các nghiên cứu sâu hơn tiết lộ rằng cỏ sẽ cháy nếu tiếp xúc với ngọn lửa nhưng bản thân nó sẽ không hỗ trợ quá trình cháy. Tại Hà Lan, cỏ lươn cũng được sử dụng trong phòng chống xói mòn ở các con đê…
Tại Đan Mạch, những ngôi nhà mái lợp bằng hàng tấn cỏ lươn ở đảo Laeso, đã mang lại nét độc đáo cho nơi này và cỏ lươn luôn được xem là ứng dụng vật liệu xây dựng độc đáo mà con người đã khám phá từ cách đây vài thế kỷ. Ngay thời Trung cổ, đảo Laeso trở nên nổi tiếng với ngành công nghiệp muối. Hàng trăm lò muối được xây dựng trên đảo đòi hỏi nhiên liệu liên tục để tinh chế muối. Nhưng nguồn tài nguyên thiên nhiên của hòn đảo là hữu hạn. Để nuôi sống hàng trăm lò muối, cuối cùng đã dẫn đến nạn phá rừng. Nhiều cây rừng đã bị đốn cho các lò muối trong khi điều kiện tự nhiên trên đảo khắc nghiệt, phần lớn là địa hình bãi bùn, bờ cát nên rất khó trồng cây. Người dân trên đảo sau đó cần tìm một loại vật liệu mới để lợp nhà thay thế cho các loại cây trên cạn. Lúc này, họ mới chú ý có một loại cỏ lươn (tên là zostera marina) có số lượng dồi dào, mọc nhiều ở đáy bùn, trên cát ở vùng nước nông ven biển. Không còn gỗ để xây dựng nên người dân đảo lựa chọn làm nhà từ gỗ lũa và cỏ lươn. Vì cỏ lươn và gỗ đã được ngâm trong nước mặn nên những mái nhà bằng cỏ lươn không dễ bị mục nát, thậm chí hầu như không thay đổi kể từ những năm 1600.
Cỏ lươn mọc nhiều ở đáy bùn, trên cát ở vùng nước nông ven biển
Công việc lợp mái nhà tại đảo Laeso chủ yếu do phụ nữ đảm nhận. Khi những người đàn ông trên đảo lên thuyền ra khơi, phụ nữ ở lại chăm sóc nhà cửa và trồng trọt. Một nhóm 40-50 người phụ nữ cùng làm việc, vừa thu gom cỏ lươn vào mùa thu sau đó phơi khô trong 6 tháng để loại bỏ vi tảo, giúp chống mục rữa. Để lợp nhà, cỏ lươn được xoắn lại như bện dây thừng và buộc vào xà nhà. Nhiều lớp cỏ lươn tiếp theo chất chồng lên cùng với than bùn. Khi hoàn chỉnh, nột mái nhà cỏ lươn sẽ dày cỡ 1m và có thể nặng tới hơn 30 tấn.
Cỏ lươn dài nhất đến 2m, mọc nhiều nơi trên khắp thế giới, nhất là ở Bắc bán cầu. Loại cỏ này không chỉ có khả năng chống cháy, chống mục rữa mà còn hấp thụ khí CO2. Trong khoảng một năm từ khi lợp, mái nhà chuyển dần sang màu xám bạc, đông cứng lại, trở nên cách nhiệt tốt và không thấm nước nhờ các loại cây cối tự mọc trong mái tranh. Khi mái nhà già đi, khối lượng càng trở nên rắn chắc. Do nồng độ muối cao có trong cỏ, nó cũng không bị cháy và còn có tuổi thọ rất dài. Cũng vì thế mà giá cỏ lươn đắt gấp 4 lần so với rơm rạ của Đan Mạch có tuổi thọ khoảng 30-40 năm. Hiện tại, căn nhà lợp cỏ lươn lâu năm nhất còn lại trên đảo đã có tuổi đời đến 300 năm.
Vào những năm 1920, một bệnh thực vật, khi đó được xác định đơn giản là "bệnh cháy lá lươn", đã bắt đầu quét sạch các luống cỏ lươn dưới nước ở khắp mọi nơi. Vào giữa những năm 1930, loài thực vật này hầu như đã tuyệt chủng trên hầu hết phạm vi của nó. Tại đảo Laeso, công việc bảo trì các mái nhà trên đảo cũng vì đó mà bắt đầu trở nên khó khăn. Điều này đánh dấu sự suy giảm của loại tấm lợp này trên đảo. Cuối thế kỷ 18, có 250 ngôi nhà và trang trại được lợp bằng cỏ lươn. Số lượng mái nhà cỏ lươn giảm dần xuống chỉ còn một số ít vào thế kỷ 21 và nay chỉ còn 19. Năm 2009, một dự án di sản nhằm cứu những ngôi nhà bằng cỏ lươn của Laeso đã được thành lập. Một phần của dự án là hướng dẫn nông dân ở miền nam Đan Mạch thu hoạch và chuẩn bị cỏ lươn. Cái gọi là “Ngân hàng cỏ lươn” cũng đã được lập ra để cung cấp vật liệu lợp cho những ngôi nhà còn lại.Từ năm 2012, Henning Johansen, một người dân địa phương đã khởi động dự án thay thế các mái nhà cũ bằng các lớp cỏ lươn mới để bảo tồn bằng chứng văn hóa và lịch sử quan trọng của đảo. Khách tham quan khi đến đảo sẽ được xem Johansen thực hiện các công đoạn từ phơi rong biển tới lợp mái nhà.
Ứng dụng trong thiết kế hiện đại
Với Henning Johansen, một phần của dự án được khởi xướng là để cứu những ngôi nhà cùng những kiến thức gần như bị mất để xây dựng lại chúng, sau đó là hướng tới sử dụng cỏ lươn trong một thiết kế hiện đại.
Cỏ lươn được sử dụng trong một thiết kế hiện đại
Ý tưởng mới là giúp xây dựng kiến thức phổ biến sâu rộng hơn về cỏ lươn làm vật liệu xây dựng, một loại vật liệu xây dựng tự nhiên, không độc hại, không ngứa, không mùi, có nguồn gốc địa phương, trung tính với CO2, với đặc tính cách nhiệt tương đương với len khoáng sản. Trong thiết kế hiện đại này, cỏ lươn được sử dụng làm tấm tường cách nhiệt ở bên ngoài, không phải để cung cấp màng chống thấm mà là vật liệu cách nhiệt. Với mối quan tâm ngày càng tăng về tác động của các vật liệu chúng ta sản xuất và sử dụng đối với hành tinh, các nhà thiết kế đang tạo ra các giải pháp thay thế bền vững hơn, và bắt đầu nhìn lại các ứng dụng vật liệu từ lịch sử để lấy cảm hứng. Mái nhà và mặt tiền của ngôi nhà hiện đại được ốp bằng những chiếc gối khung gỗ nhồi cỏ lươn. Những khung này có thể dễ dàng lắp đặt cũng như dễ dàng tháo gỡ. Các vật liệu hoàn toàn có thể dễ dàng tách rời và tái chế hoặc tái sử dụng. Cỏ lươn và gỗ được sử dụng cho các tấm này đều có nguồn gốc sinh học. Lượng khí thải carbon phụ thuộc vào nơi các vật liệu này được lấy và vận chuyển đến. Trong thiết kế hiện đại, không chỉ là lớp phủ trên mái nhà và mặt tiền, cỏ lươn cũng có thể được áp dụng cho các hốc tường và được sử dụng trong xây dựng như một vật liệu cách nhiệt. Trong trường hợp này khung tường được nhồi đầy rong biển khô (không quá nhiều, cũng không quá ít để tối đa hóa giá trị cách nhiệt). Các tấm cũng có thể được áp dụng cho nội thất là một giải pháp âm thanh bởi thể hiện các đặc tính cách âm vượt trội. Không độc hại, chống cháy tự nhiên, thậm chí có khả năng hấp thụ và thoát ẩm, do đó cỏ lươn còn giúp điều hòa khí hậu trong nhà. Theo kiến trúc sư Soren Nielsen, vật liệu này sẽ không bị mục nát hay tạo điều kiện cho nấm mốc. Cỏ lươn cũng được cho là không thu hút sâu bệnh, rất có thể là do hàm lượng muối. Mặc dù mái nhà và các bức tường được cho là sẽ thu hút sự sống của thực vật và chim chóc trong những năm qua.
Gỗ được đóng thành từng khung, lưới kim loại trở thành giá đỡ cho cỏ lươn được phủ lên trên
Bê tông vẫn được sử dụng rộng rãi làm vật liệu xây dựng với hơn 10 tỷ tấn được sản xuất hàng năm, nhưng việc sản xuất bê tông cực kỳ không bền vững vì nó giải phóng CO2. Khoảng một tấn CO2 được giải phóng cho mỗi một tấn xi măng được sản xuất, do nhiệt được giải phóng trong quá trình xây dựng, quá trình gia nhiệt và sau đó 60% còn lại được giải phóng dưới dạng sản phẩm phụ của phản ứng hóa học diễn ra. Tuy nhiên, phân tích vòng đời cho thấy ngôi nhà phủ cỏ lươn là âm tính carbon vì lượng C02 được tích lũy bởi các bức tường và mái nhà bằng rong biển vượt quá lượng C02 thải ra trong quá trình vận chuyển và sản xuất vật liệu xây dựng.
Ngôi nhà mái lợp bằng cỏ lươn là biểu hiện của truyền thống xây dựng lịch sử địa phương và là một phần di sản văn hóa đặc biệt chỉ có ở Laeso. Ngôi nhà là minh chứng lâu dài cho văn hóa, cảnh quan và lối sống, kể từ thế kỷ 13, đã ghi dấu ấn vào lịch sử của Laeso. Những mái nhà không độc hại và trung tính với carbon, cùng với truyền thống thủ công và kinh nghiệm được tích lũy qua nhiều thế kỷ, đã góp phần giải quyết những thách thức về xây dựng bền vững mà thế giới đang phải đối mặt ngày nay.
Tài liệu tham khảo
- https://theexplodedview.com/material/eelgrass-thatched-panel/
- https://www.jlconline.com/how-to/insulation/a-history-of-eel-grass-insulation_o